JPS63502271A - 天然のコロニ−促進因子‐1の精製 - Google Patents
天然のコロニ−促進因子‐1の精製Info
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- JPS63502271A JPS63502271A JP61501090A JP50109086A JPS63502271A JP S63502271 A JPS63502271 A JP S63502271A JP 61501090 A JP61501090 A JP 61501090A JP 50109086 A JP50109086 A JP 50109086A JP S63502271 A JPS63502271 A JP S63502271A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
天然のコロニー促進因子−1の精製
技術的分野
本発明はタンパクの精製、その精製産物、およびそれから作成されるDNAプロ
ーブに関するものである。特に9本発明はネズミおよびヒトのコロニー促進因子
−1(CSF−1’)の精製と配列決定に関するものである。
宜且皇文献
種々の組織に極めて低濃度で生産されるある因子の、骨髄の先祖細胞の顆粒球お
よび/またはマクロファージへの成長および発達を促進する能力は、この15年
間に知られてきた。
多くの種の血清、尿サンプル、および組織抽出液中のそのような因子の存在は、
半固体培養培地上に置かれた骨髄細胞によるコロニー形成の促進を測るインビト
ロ分析で示される。
インビボ分析は知られていない。これらの因子はそのようなコロニーの形成を誘
導するので、この因子はまとめてコロニー促進因子(CSF )と呼ばれた。
さらに最近、得られるコロニーに見られる細胞の型により決定されるヒトC5F
タンパクに少なくとも4つのサブクラスがあることが解った。1つのサブクラス
C5F−1では、主にマクロファージを含むコロニーになる。他のサブクラスは
中性染色性顆粒球とマクロファージの両方;中性染色性顆粒球のみ;中性染色性
顆粒球、好酸性顆粒球、およびマクロファージ、を含むコロニーを生じる。
上のヒトCSFの初めの3つに類似のネズミ因子がある。さらに、 IL−3と
呼ばれるネズミ因子は、すべてのこれら細胞型に加え巨核球、赤血球、およびマ
スト細胞を種々組合せで含むネズミ骨髄細胞のコロニーを誘導する。これらのC
SFはDexter。
T、M、、 Nature (1984) 309 : 746.およびVad
as、 M、A、、 etここでの発明はこれらサブクラスの最初のもの、 C
5F−1の成分であるタンパクの精製に関するものである。このサブクラスはさ
らに特異的ラジオノムノアフセイとラジオリセブターアッセイにより性格づけお
よび特徴づけられるm−例えば。
精製C5F−1に対して生じた抗体は、他のサブクラスの生物学的活性に影響す
ることなく、特異的にC5F−1活性を抑えることができ、またマクロファージ
細胞系列J774はC5F−1に特異的に結合するりセブターを含む。これらの
分析の記述はDas。
S、に、、 et al、、 Blood (1981) 58 : 630に
より出版されている。
種々C5Fタンパクの精製方法が発表された。
5tanley、 E、R,、et al、、 J Biol Chew (1
977) 252 : 4305゜はネズミL929細胞のCSFタンパクを比
活性約lXl0”ユニット/■に精製し、それは主にマクロファージ生産を促進
した。Waheed、 A、、 et al、、 Blood (1982)
60 : 238.はマウスL−細胞の(:5F−1をウサギ抗体カラムを用い
てほぼ均一にまで精製し、ネズミ配列の最初の25アミノ酸を報告した(Ben
−Avram。
C,M、 et at、 Proc、 Natl Acad Sci (USA
) (1985) 882 : 4486 )。
5tanley、 E、R,、et al、、J Biol Chem (19
77) 252 : 4305−4312はヒト尿からC5F−1精製手順を開
示し、またDas、 S、に、。
et al、 Blood (1981) 58 : 630 : J Bio
l Chem (1982) 257: 13679はヒト尿C5F−1を比活
性5X10’ユニツト/■で得。
それはマクロファージのみを生じた。そして培養マウスL−細胞とヒト尿から調
製したC3F−1タンパクの糖付加とそれらの活性の関係の概要を示した。Wa
ng、 F、F、、 et al、、’ J Ce1l Biochem(19
83) 21 : 263.はヒト尿C5F−1を比活性10’U/mgで得た
。
Waheed、 A、、 、et al、は比活性0.7−2.3x 10’
U/mgのヒト尿C5F−1をウサギ抗体カラムで得た(シ卯」蝕二I工(19
84) 12: 434 ) 。
Wu、 M、、 et al、 J Biol Chem (1979) 25
4 : 6226.は培養ヒトすい腰痛(MIAPaCa )細胞からC5Fタ
ンパクを精製し。
それはネズミ顆粒球とマクロファージコロニーを増殖させたと報告した。得られ
たタンパクは約7X10’ユニツト/■の比活性を有していた。
種々のC5Fの部分精製標品がまた。ヒトおよびマウスの肺細胞のコンディショ
ンドメディウムから(Fojo、 S、S、、 et al+Biochemi
str (197B) 17 : 3109 ; Burgess、 A、W、
、 et al。
J、Biol Chew (1977) 252 : 1998) ;ヒトT−
リンパ芽球細胞から(Lusis、 A、J、、 at al、 Blood
(1981) 57 : 13 ; U、S、 Patent。
4.438.032) ;ヒト胎盤のコンディションドメディウムから見掛は上
均−にそして比活性7X10’ユニツト/■で(向。
M、、 et al、 Biochemistr (1980) 19 : 3
846)+報告された。
出願中の米国特許第698.358号は1組換えDNA技術によるヒトおよびネ
ズミのC3F−1のクローニングと発現を述べている。べつのサブクラスのCS
Fタンパク、ネズミおよびヒトのGM−CSF、が精製され、そのcDNAがク
ローン化された。
このタンパクはGough、 et al、 Nature (1984) 3
09 : 763−767により、他のcsp 、例えばC5P−1と明らかに
異なることが示された。ネズミのIL−3がFung、 Lc、I et al
+ Nature (1984)307 : 233によりクローニングされた
。また、 Yokota、 T、+et al、 PNAS (1984) 8
1 : 1070−1074 ; Wong、 G、G、、 et al。
5cience (1985) 228 : 810−815 ; Lee、
F、、 et al、 PNAS (1985)82 : 4360−4364
、およびCantrell、 M、A、、 et al、 PNAS (19
85)皿: 6250−6254を参照。
主主里至皿丞
1つの観点では1本発明は9本発明により決定された一次アミノ酸配列を有する
。精製された天然のヒトおよびネズミC3F−1タンパク、および多量のそのよ
うなタンパクとそのような配列情報を得る方法に関するものである。精巧な精製
技術と注意深い配列決定はヒトおよびネズミ両型のN末端配列の同定を可能にし
た。これにより、症状を分析し、そして症状に相関したC3F−1タンパクの変
化を調べるのに有用なプローブの作成が可能になる。このプローブはまた。 C
5F−1タンパクの組換え操作による生産を行うのに有用なC3F−1をコード
するDNAを得る道具としてを用である。このようにして。
他の観点では1本発明は決定配列に基づき設計されるプローブに関するものであ
る。
ある−面では9本発明はを椎動物からのC3F−1精製の改良法に関するもので
ある。これらの方法は、有効な特異的精製段階を行うためのイムノアフィニティ
ークロマトグラフィーの利用と次いで混在物を除くための逆相HPLCの使用を
含む。
モノクローナル抗体がイムノアフイニテイークロマトク゛ラフイ一段階に使われ
るであろう。他の面で番よ1本発明番ま得られた天然の精製C5F−1と、精製
品から決定されたアミノ酸酉己りIJに基づき設計されるDNAプローブに関す
るものである。
皿坐皿工星説里
第1図は精製天然タンパクから決定されたヒト尿およびMIAPaCaおよびネ
ズミL−929細胞のC5F−1の部分アミノ酸配列を示す。
第2図はネズミC5F−1のアミノ酸配列から設計されたオIJゴマ−プローブ
の配列を示す。
第3図はヒトC5F−1のアミノ酸配列から設計されたオIJゴマーブロー°プ
の配列を示す。
生1旦坐実立皿様
サレル活性スベクトルー−すなわち、 Metcalf、 o、l J Ce1
lハL旦L(1970)76 : 89の標準インビトロ コロニー促進分析の
適用により、主にマクロファージコロニーを形成するm−を示すタンパクを指す
。この因子はまた* MooreJ、N、、 etal、 J Immunol
(1983) 131 : 2374 とPrystowsky、 M、B、
、 etat、 Am J Pathol (1984) 114 : 149
の骨髄増殖分析で活性がある。このタンパクはいかなるを椎動物種、好ましくは
哺乳類種、そして最も好ましくはヒトまたはネズミ検体から単離されるであろう
、いくらか種特異性があるようである:ヒトC3F−1はヒトおよびネズミの骨
髄細胞の両者に作用する;ネズミC5F−1はヒト細胞に活性を示さない、従っ
て、ヒ)CSF−1はDas、 S、に、、 et al、 Blood (1
981) 58 : 630の特異的ネズミ ラジオリセプター分析で陽性であ
るべきで、そしてヒトタンパクの生物学的活性はヒト尿C5F−1の中和抗血清
で阻害される(Das、 s、LI et al+前出)。
C5F−1のある別の性質がごく最近見出され、それには、成熟マクロファージ
(Moore、 R,、et al、 5cience (1984) 223
: 178 )からのEプロスタグランジン系、インターロイキン−1,および
インターフェロンの分泌のこのタンパクによる促進能、そして下に述べる単球へ
の別の効果が含まれる。後者の活性に対する機構は現在不明で、そしてここでの
定義の為に、定義の規準を、出発物質として適当な種の骨髄細胞を用いる単球/
マクロファージコロニー形成の促進能とする。
(C5F−1の増殖効果は単核食作用系統の細胞に限定されること(Stanl
ey、 aJ、l The L to hokines (1981)+ St
ewart、 W。
E、、 II、 et al、著、 HuIIlana Press、 C11
fton、NJ ) 、PI)+ 102−132) 、およびC5F−1のり
セプターはこれらの細胞系列に限定されること(Byrne*’ P、V、、
et al、 Ce1l Biol (1981) 91: 848))が知ら
れている。
すべてのタンパクの場合と同様、正確な化学構造は多数の因子に依存する。イオ
ン化するアミノ基およびカルボキシル基が分子中にあるので、特定のタンパクは
酸性または塩基性塩、または中性型として得られる。適当な環境条件にある時定
義に含む。さらに、−次アミノ酸配列は、糖成分による誘導体化($1!付加)
、または脂肪、リン酸塩、アセチル基などの他の付加的分子により、より一般的
には多糖類との結合により、大きくなるであろう。−次アミノ酸配列はまた。凝
集して複合体、大半は二量体を形成するであろう。実際、天然して単離される。
このような増大のある面は、生産宿主の翻訳後のプロセッシングシステムにより
達成される:、他のそのような修飾はインビトロで導入されるであろう。とにか
く。
主題のタンパクは、上記特定したようなタンパク活性が存在する限り、凝集また
は誘導体化の状態にかかわらずC5F−1の定義内にある。もちろん、そのよう
な修飾は2種々のアッセイにおいてタンパクの活性を高めるまたは低下させるこ
とにより、量的または質的に活性に影響するであろう。
さらに、鎖中の個々のアミノ酸残基は、酸化、還元、またはタンパクレベルでの
他の誘導体化により修飾されるであろう。あるいはタンパクは活性断片を得るた
めに切断されるであろう。活性を損なわないような変換がこの定義中に含まれる
。もちろん、異なるを椎動物種由来のC5F−1は完全な相同性を示すとは考え
られず、これらの変化はこの定義に含まれる。
1−コロ1注
本発明のC3F−1タンパクは、幹髄細胞からの単球−前駆体/マクロファージ
細胞生産を促進し、よって免疫システムの効果性を高めること、および成熟マク
ロファージ中でのリンホカインの分泌のようなこれらの分化細胞の機能を促進す
ること、の両方が可能である。
ある通用においては、これらのタンパクは化学療法の付属物として有用である。
化学療法的治療により免疫システムが抑制されることはよく理解されている。そ
れらが向けられる腫瘍細胞を破壊することに成功しても、化学療法的治療はしば
しば、免疫システムの細胞への化学毒性物質の副作用により、患者を死亡させる
ことがある。C5F−1をこのような患者に投薬することは、 C3F−1が骨
髄−由来前駆体の増殖とマクロファージへの分化を媒介・促進させることができ
るため。
免疫システムを再刺激して、この副作用を防ぎ、よって患者が2次感染を受ける
傾向を防ぐことになる。このような治療により助けられるであろう他の患者とし
ては、白血病で骨髄移植の治療を受けた人たちが含まれる。彼らはしばしば拒絶
を防ぐために免疫抑制の状態にある。それらの患者にとっても、 C3F−1の
投与により免疫抑制は回復しうる。
一般に、化学療法、骨髄移植、もしくは病気のような免疫る免疫抑制にかかって
いるいかなる被検者も、 C5F−1を薬学的に使用できることにより恩恵を得
るであろう。さらに被検者は、生来のシステムのマクロファージを補うために、
C3F−1で処理した骨髄のインビトロ培養物または他の適当な調製品により
産生されたすでに分化した増加量のマクロファージの供給を受けることができる
であろう。これらの調製品には。
このように培養し2局所的または全身的な治療のために戻すことができる患者本
人の血液単球の調製品を含む。C3F−1がマクロファージによるリンホカイン
の産生を促進することができることにより、腫瘍と感染の治療においてもまたC
5F−1は直接的に有用となる。
C5F−1は、ネズミ由来マクロファージによるインターフェロンの産生を促進
しくFleit+ H,B、+ら、 J Ce1l Ph 5iol (198
1)108 : 347 ”) 、そしてMIAPaCa細胞由来のヒトの部分
精製C3F−1は、後述のように、ヒト単球からのインターフェロンとTNFの
ポリIC誘導された産生を促進する。さらに、 C5F−1はヒト血液単球によ
る骨@C5Fの産生を促進する。
さらに後述されるものは、(LIEI胞条件培地からの)ネズミC5F−1が、
ネズミ肉腫TU5標的を殺すために正常C3H/HeNマウス腹腔マクロフアー
ジを刺激できる能力、の説明である。
この活性はC5F−1が前処理としてエフェクターフェイズ(effector
phase )中に用いられる場合に最も効果的である。C9F−1がそれを行
う能力は、他のコロニー促進因子により示されるものよりもずっと高い。さらに
、ネズミ細胞のウィルスを攻撃する能力はC5F−1により高められる。
(ネズミC3F−1は、ネズミマクロファージを、 P815腫瘍細胞に対し細
胞静力学的(cytostatic)となるように(Wing。
E、J、、 et al、 J C11n Invest (1982) 69
: 270) 、もしくは他の白血病標的を殺さないように(Ralph、
P、 et al、 Ce1lI+nmunol (1983) 76 : 1
0) 、刺激するという矛盾した報告がされている。 Nogawa、 R,T
、+ らCe1l Imn+unol (1980) 53 :116は、 C
3F−1が酵母を取込んで殺すようにマクロファージを刺激しうろことを報告し
ている。)
よって、免疫抑制それ自身を克服することに加え、マクロファージの分泌と活性
を促進することにより侵入生物もしくは悪性細胞を破壊するために、 C3F−
1を用いることができる。
本発明のC5F−1は、タンパク物質の投与に関する当業者に・標準的な従来の
方法でフォーミュレーションできる。注射による投与が好ましい:フォーミュレ
ーションには、懸濁液。
乳濁液、もしくは注射可能なものに再構成するための固体組成、の溶液が含まれ
る。適当な賦形剤には9例えばリンガ−液、バンク液、水9食塩水、グリセロー
ル、デキストロース溶液、などが含まれる。それに加え9本発明のC3F−1は
、適切な反応を促進するために細胞調製物と前処理してもよく。
そして調製物全体もしくはその上清を被検体に与えることができる。この後示す
ように、 C3F−1刺激の反応で種々の型の血液細胞により産生された物質は
所望の標的に対して効果的であり、侵入ウィルスまたは腫瘍を攻撃するというこ
れら血液細胞それ自身の性質が増強される。被検体自身の細胞を抜取ってこのよ
うに利用するか、あるいは例えば、他の和合可能な個人の単球もしくは白血球を
その処理(インキュベーション)に用いることができる。
C5F−1と名づけられたある型の活性の存在がいくらか前から知られているが
、配列決定ができるほど十分純粋な形でそれに関連するタンパクの十分な量が得
られてはいす、よって。
病気の状態を、リンホカインをコードする物質のそれに関連した核酸パターンに
基づいて、研究するための、DNAプローブの構築は不可能であった。本発明は
プローブを構築できるほど十分な配列の情報を提供する。種々の付加的な精製手
段により、DNAオリゴマープローブの構築を可能とするいくつかのアミノ酸配
列を提供するのに十分な純度のC5F−1が。
ヒト尿、旧APaCa細胞およびネズミL細胞から得られている。
そのプローブは、病気の状態を評価することと同様に、全タンパクのコード配列
を得るのに有用である。もちろん、精製されたタンパクは前記のように治療的に
も有用であり、また診断と治療に用いるための抗体産生にとっても有用である。
旦=且袈
本発明のC5F−1タンパクは、いくつかの方法で、N末端配列を得るのに十分
な均質性と量で精製された。
後述するように、ヒト尿C5F−1はDas、 S、に、、 et al、 B
lood(1981) 58 : 630に記載の標準的方法により部分的に精
製され、それに続いて、セファロースBカラムに取付けたYYG106というネ
ズミC5F−1に対するラットのモノクローナル抗体を用いたアフィニティー精
製段階(Stanley、 E、R,、M旦蝕並」払「並(1985) 116
: 564)を行った。精製の最終段階は0.1%TFA/30%アセトニト
リル−0,1%TFA/60%アセトニトリルのバッファー系での逆相HPCL
であった。
フォルポル・ミリスティック酢酸の誘導により無血清状態で産生されたMIAP
aCaでは、細胞上澄液をリン酸カルシウムゲルクロマトグラフィ (Das(
前出)に従って)、続いてレンチルレクチンを用いたアフィニティークロマトグ
ラフィー(DasのConAアフィニティ一段階の代わりに)、そして次に。
セファロースBに結合させたYYG106のモノクローナル抗体を用いたイムノ
アフィニティ一段階、そして逆相HPLCにがけた。
ネズミC5F−1をまず5tanley、 E、R,、et al、 J Im
munol Meth(1981) 42 : 253−284の記載に従って
精製し、続いてヒトタンパクに対する前出のイムノアフィニティーカラムにかけ
。
そして次に逆相HPLCにかけた。ネズミC5F−1も、L細胞上澄を直接リン
酸カルシウムクロマトグラフィーにかけ1次に前述のアフィニティークロマトグ
ラフィー、続いて逆相HPLCを用いた短縮手順により調製した。
一般に、イムノアフィニティークロマトグラフィ一段階。
好ましくはモノクローナル抗体調製物を用いたイムノアフィニティ一段階、それ
に続いて逆相■PLCを利用した。 C5F−1りPAGEを用いて分析しても
よい。
イムノアフィニティークロマトグラフィーには標準的方法の使用が含まれ、これ
によれば抗体調製物はセファロース。
デキストランまたはポリアクリルアミドのような適当なポリマー支持体に、その
支持体の性質に合うような手法で支持される。この段階で使用されるポリクロー
ナル抗体の調製物は。
ヒトの尿またはネズミL細胞培地由来のもののような精製タンパクを用いて被検
体、好ましくはウサギ、マウス、またはラットのような哺乳動物の被検体を免疫
化することにより調製する。抗血清をポリクローナル組成物として直接用いても
よく、また免疫化した被検体の肺臓細胞または末梢血液白血球を例えばKohl
erとFlilsteinの融合手法を用いて永久増殖化してもよい。うまく融
合した細胞を次に、モノクローナル抗体産生系統を得るために、 C3F−1に
対する抗体の産生により選別する。不変の組成物が容易に得られるために、もち
ろんモノクローナル調製物が好ましい。特に好ましいモノクローナル抗体は、ラ
ットの骨髄腫系統とネズミL細胞C3F−1で免疫化したラットの肺臓細胞との
細胞融合体である。 YYG106細胞系統により産生されたものである。細胞
系列YYG106は、 1986年2月5日付で、 American Typ
e Cu1ture Co11ection、 12301Parklawn
Drive、 Rockville、 MD 20852+ U、S、A、に、
受理番号HB9014で寄託された。
逆相HPLCに関しても、標準的な技術を用いる。アルキル−。
アリール−、ルアリール−9またはアリールアルキル−誘導体化支持体のような
2例えばフェニルセファロースまたはフェニルTSKなどのどのような疎水カラ
ムを用いてもよい。溶出勾配は支持体の選出に依る。
アミノ酸の組成決定と配列決定は標準的な手法により行ったが、さらに後述され
るように1手法は入手可能なタンパクにより生じる特殊な問題に適合させた。
D、プローブの
前記の精製タンパクから得られた配列の情報を用いて、標準的な市販の技術を用
いてオリゴマーDNA配列を構築した。
プローブの混合物を用いることにより、または哺乳動物の発現において望まれる
コドンを含む限られた数の特別なオリゴマーを用いることにより、コドン使用頻
度を考慮に入れる。
旦−爽施■
次に述べる実施例は1本発明を説明するものであり、限定するものではない。
E、1. 然のヒトC5F−1の リ
ヒトの尿C5F−1を、 Das、 S、に、、らBlood (1981)
58 : 630゜により記述された標準的な方法により部分精製し+tltい
てセファロースBカラムに取付けられたYYG106と呼ばれるネズミC3F−
1に対するラットのモノクローナル抗体を用いたアフィニティー精製段階(St
anley、 E、R,+ Methods Enz mol (1985)1
16 : 564 ’)にかけた。精製の最終段階は0.1%TFA/30%ア
セトニトリル−0,1%TFA/60%アセトニトリルパンファー系による逆相
HPLCであった。
フォルポル・ミリスティック酢酸を用いた誘導により、無血清状態で産生された
MrAPaCaに関しては、細胞上澄液をリン酸カルシウムゲルクロマトグラフ
ィー(Das(前出)に従う)にかけ、続いて(DasのConAアフィニティ
一段階の代わりに)レンチルレクチンを用いたアフィニティークロマトグラフィ
ー、そして次にセファロースBに結合させたYYG106モノクローナル抗体を
用いたイムノアフィニティ一段階、そして逆相HPLCにかけたこの両方は前述
の通りである。′すでに均質にまで精製されている尿とMIAPaCaタンパク
を。
自動シークエンサーによるエドマン分解を用いてアミノ酸配列決定にかけた。第
3図に示されるプローブ構築ができるのに十分なヒ)CSFのN末端配列を決定
した(第1図)。
より詳細には、 MIAPaCaと尿の両方のC5F−1について用いたすべて
の緩衝液は、3mMのNaN3とO,OI g / 1.のPEG−6000を
含む。各々の場合の初期段階は、DEAE−セルロースクロマトグラフィーであ
る。約100 ffiのプールされた尿もしく)よ、それに匹敵する量のC5F
−1活性を含む量のMIAPaCa培地をp)17.4に調製し、塩を除去する
ために透析する。透析液を次に30mMTris−HCI緩衝液、 pH7,4
で前平衡化したDEAEセルロースカラム(乾燥重量200g、 Eastma
n )にかける。
カラムを40mMNaClを含む同じ緩衝液で洗浄し、250mMNaC1を含
む同じ緩衝液で溶出させる。骨髄買主決定による分析でC5F−1を含む両分を
、イオンを除去するために透析または限外濾過する。脱イオン化した溶出液を次
にリン酸カルシウムゲル(58mf/gタンパク)で処理し、101の511I
Mリン酸ナトリウム、 pH6,5を用いたデカンテーションにより、そのゲル
を洗浄する。そのスラリーを2.51に再懸濁し、 C5F−1を溶出させるた
めに、 25mMのリン酸ナトリウム緩衝液、 pH6,5に合わせ、 12.
0OOX g、 10分での遠心分離によりゲルから分離し、さらにDEAEセ
ルロースクロマトグラフィーにかけるために50−に濃縮する。
100mM Tris−HCI緩衝液、 pH7,4の溶出C5F−1を次に同
じ緩衝液で前平衡化したDEAEセルロースカラムにかけ、同じ緩衝液でNaC
1の直線勾配(0−150mM)を用いて溶出させた。C3F−1は約75 1
30mMのNaC1で溶出し、それらの両分を透析し、 ConAセファロース
のアフィニティークロマトグラフィーにかけるため15Wiに゛濃縮する。
濃縮液を10On+M酢酸塩+ IM NaC1* 10mM MgC1z、
10mM CaCIz。
10mM MnC1z、 pH6,0(ConA緩衝液)中に溶解し、 Con
Aセファロースカラム(ファルマシア)にかける。そのカラムを4℃でConA
緩衝液で洗浄し、100mFIα−メチルーD−グルコシドを含む同じ緩衝液で
溶出させ、骨髄買主検定で決定したC5F−1を含む分画をプールし、ゲル濾過
のために3−に濃縮する。
C5F−1を3On+M Tris−HCI 、 pH7,4にして、同じ緩衝
液で平衡化したバイオゲルP−100カラムにかける。活性分画はボイドボリュ
ーム中に溶出し、それをプールして50mMリン酸塩。
pH6,5で透析する。
ゲル濾過段階からプールした溶出液をその後1次のバラグラフに述べるように調
製した抗C5F−1モノクローナル抗体に誘導体化させたPABAE−Seph
−4Bカラム1−につき10’UのC5F−1を用いてイムノソルベントクロマ
トグラフィーにかける。
10%FCS−α培地の懸濁培養で維持したハイプリドーマより産生されるモノ
クローナル抗体YYG106を用いてカラムを調製した。部分精製したネズミL
細胞のC3F−1で免疫化したラットの*Ii:細胞とラット骨髄腫系統との細
胞融合によりハイブリドーマを得た。所望のモノクローナル抗体産生用の無血清
培地を、洗浄した細胞(10’/d)をHBIOI培地(HanaBiolog
ics、 Ber’keley、 CA )中で培養し、細胞生存性が25%に
落ちた培地から培地を4OOXg、15分間の遠心分離により回収することによ
り調製する。回収した培地を次に硫酸アンモニウムで50%飽和にし、4℃、1
200Xgで15分間、遠心分離することにより沈澱を集め、 20mMリン酸
ナトリウム緩衝液。
pH7,1で透析し、4℃で同じ緩衝液で平衡化したDEAEアフィゲルブルー
(BioRad Labs、 Rockville Center、 NY )
カラムにかける。そのカラムを20mMリン酸ナトリウム緩衝液、 pH7,1
で洗浄し、この緩衝液のO−0,15M NaC1勾配を用いて目的のモノクロ
ーナル抗体を溶出させる。分画の抗体活性を決定し。
活性分画をプールし、限外濾過により濃縮する。
充填ベッドボリュームのPABAE−5eph (p−アミノベンズアミドエチ
ル誘導体化させたセファロース4B)を0.5M HCI (冷)で洗浄し、7
分間氷上でインキュベートした0、2M NaN0zで処理する。少な(とも2
倍量の氷冷した蒸留水でゲルを3回洗浄し、同量の洗浄したゲルと濃縮モノクロ
ーナル抗体(0,2Mホウ酸ナトリウム緩衝液、 pH8,0中で3■/−)と
を混合し。
4℃で16時間振とうした。その結果生じる誘導体化PABAE−Seph−4
Bを次に、5倍量の1%トリエタノールアミンの50mM Tris−HCI
、 pH8,5,5倍量の6M尿素の0.1M Tris−HCI、 pH7,
4そして0.05Mリン酸ナトリウム緩衝液、 pH6,5での平衡化の前に5
倍量の0.41’!重炭酸ナトリウムを順番に用いて洗浄する。)前述のように
プールしたゲル濾過溶出液を、 PABAE−Seph−4B抗体誘導体化カラ
ムを用いて、 10’U/IR1,4℃で処理し、カラムに再循環させる。その
カラムを50mMリン酸ナトリウム緩衝液、 pH6,5,次に4M KSCN
を用いて溶出させる前に100mMグリシン−HCl 、 pH2,0,次に0
.1Mグリシン−HCl 、 pH2,0で洗浄し、その最終の溶出液を0.6
力ラム倍量の1M重炭酸アンモニウムを含む容器に集める。溶出液を分けて0.
01 g / i!PEG−6000に対して透析する。
得られたヒト尿C5F−1は約8X10’U/■の比活性をもつ。
ヒトの尿またはMIAPaCaのC5F−1を次に、後述の0.1%TFA/ア
セトニトリル勾配を用いた逆相HPLCにかける。
無血清培地由来のいくつかのl’1IAPaca調製物については。
前出のリン酸カルシウムゲル濾過段階により、続いてConAの代わりにレンチ
ルレクチンを用い他は前出の通りにアフィニティークロマトグラフィーにより、
続いて前出のイムノアブツルバントクロマトグラフィーとHPLC段階により、
精製を行う。
HPLC溶出液のSDSゲル電気泳動は、ヒトの尿とMIAPaCaの調製物の
両方について均質性を確証する。
(以下余白)
フズしニブ!す」袋
ヒトCSFの充分なN末端配列を、第3図で示すプローブの構築を行なえるよう
に決定した。精製した旧APaCaおよび尿のC3F−1のN末端配列は同一で
ある。得られた合成オリゴヌクレオチドは、ヒトの様々な症状の診断や原因の決
定に有用久2パ久q茸製
ネズミのC3F−1は、 5tanley、 E、R,、et al、 J B
iol Chem(1977) 252:4305;5tanley、E、R,
、et al、 J Immunol Meth(1981)42;253−2
84.およびWang、 F、F、、 et al、 J Ce1l Bioc
hem(1983) 21 :263−275により、開示されているものと同
様の、標準的な方法により精製できる。他方では、バッチのリン酸カルシウムゲ
ルクロマトグラフィ一段階(Stanley、E、R,、J Immun厘並)
(上記))に面接続いてイムノアフィニティークロマトグラフィーを行うことが
できる。
さらに詳しくは、無血清し細胞の条件培地の最初の調製を5tanley、E、
R,、et al、 J Immunol Meth (上記)で述べられてい
るように行い1次いでリン酸カルシウムゲルを無血清し細胞の条件培地(40d
/i!培地>20−407!に加えることによりリン酸カルシウムゲルクロマト
グラフィーに供し、ゲルを繰り返されるバンチ処理で沈澱させる前に。
−20℃で10分間、混合液をかきまぜる。 ・106U/−で用いる以外は、
ヒトのタンパクと関連して上記で述べたように、 YYG106抗体付きのPA
BAE−5epb−4Bを用いて。
溶出物をアフィニティークロマトグラフィーに供し、第2の溶出段階は省略する
。
このように精製したネズミの材料を、上記で述べたように逆相HPLCおよびT
FA/アセトニトリルでの溶出に供する。精製したネズミの材料の比活性は、約
4−8 XIO’υ/rngである。
ヒトより精製したC5F−1と同様に、精製したネズミのC5F−1は2分子量
の40−60%であるアスパラギン結合複合型の糖である1重度に糖化された二
量体である。2−メルカプトエタノール存在下での5O3−PAGE上で、精製
した調製物は70kdと90kdの見かけの分子量を有し、還元すると70kd
と90kdO元の分子量の二量体に由来する40kdのメージャーバンドと33
kdのマイナーバンドになった。40kdのサブユニットは33kdのサブユニ
ット以上により多く糖化されており、また両サブユニットのN末端配列が同一で
あることは明らかである。
マウスのタンパクの全組成のデータも以下に示されでいるように得た。これらの
データは、良好な回収を示すそのアミノ酸に対する正確な相対モル%を示してい
るが、ヒスチジやシスティンは良い収率で得られなかったので、数は絶対的では
ない。
(以下余白)
ヱま込衆 モル% 且基/125
残基/125への変換は1分子量からの配列の長さの概算に基づいている。
一次構造の決定は、自動エドマン分解装置を用い、そして逆相HPLCにより逐
次的に分解されたアミノ酸を分析することにより1行なった。従来通りでの配列
決定は、初めの13個のN末端アミノ酸配列となった。10番目にメチオニンが
存在し。
限られた数のメチオニン残基が存在するため、 CNBr分解したタンパクを、
断片の前分画なしでシークエンサーに負荷し。
3つの配列だけを得た。これらは9期待したN末端配列、すなわち既知のN末端
配列に重複してl1e−Gly−Asnで始まる配列、および約50%の収率で
X−Phe−Lysで始まる配列であった。
後者の2つの断片と最初の既知の配列の量の差により、限られた数の残基を通じ
て3断片を同時に配列決定できた。
次に配列決定を、精製したCNBr内部断片に藺して行なった。
このN末端のGlu−Phe−Lysペプチドに混在する断片を、0−フタルア
ルデヒドで処理してN末端にプロリンを持たない断片をブロックすることにより
除去した(内部配列は7番目にプロリンを有する)。配列決定を続け、内部断片
の次の残基をこのように固定した。配列決定の結果を第1図に示す。データは、
2つの同一のサブユニ7)を含む二量体タンパクに。
そして単一のサブユニ7)の両端に由来するペプチドのCNBrによる放出に一
致し、これらの末端は残基1−25で、内部の断片であり、各々はおよその分子
量が2.5kdである。
前述のデータは、 14.5kdの分子量の非糖化サブユニットに基づ< C5
F−1の配列のおよそ半分を表している。L−細胞C5F−1は約60重量%が
炭水化物で、唯一の糖化されうる部位(37゜38、および39番目の位置)が
同定されているので1分子の残りは重度に糖化されたものである。
プy:≦8因叶袈
第2図は、得た配列の情報を基にして調製したネズミのC3F−1に相補的な、
一連のオリゴヌクレオチド プローブを示している。これらは、コドン重複にあ
てはまるよう混合プローブであり、あるいは哺乳動物の優先コドンに好都合とな
るように設計されている。
E、3.生“・ゝ
C5F−1の活性に関する付加的なデータは1部分精製したMIAPaCa’
C5F−1あるいはネズミのし一細胞C3F−1を用いて得られた。C5F−1
が、 10倍にまで誘導したヒト卓球によるインターフェロンや腫瘍壊死因子(
TNF)の産生を高めることが示された。C5F−1はまた。マクロファージの
抗腫瘍毒性を促進することが示された。
一ヒト車球によるTNF の 准
MTAPaCa C5F−1を、リン酸カルシウム ゲル濾過およびレンチルレ
クチン りロマトグラフィーにより上澄液より精製した。リンホカイン産生のア
ッセイ用に、末梢血管付着細胞を、各107個の細胞を含む重複したフラスコで
保温した。1つのフラスコを上記で精製した100011/mfcsF−1で処
理した。
3日後、細胞を集め、洗浄し、そして5xlO’/−の細胞濃度に再懸濁して、
24ウエルのプレート0.5ml’/ml用で蒔いた。
ウェルを48時間、10μg/d LPSおよび20ng/mf PMAで処理
し、上澄液をTNFアフセイ用に集めた。C3Fで処理した細胞は、未処理の細
胞の約9倍高いTNF分泌を示した(162117 mllに対して15000
/mf)。
ヒト °によるイン −フェロン の 1インターフエロン産生におけるC5F
−1の効果を決めるための同様の実験において、末梢血管付着細胞を、上記で述
べたように10000/mff C5F−1の存在下あるいは非存在下で3日間
保温し、集め、5X10’/−となるよう再懸濁し、そして上記で述べたように
25ウエルのプレートに蒔いた。種々の量のポリICを加えて、細胞にインター
フェロン産生の誘導をした。
上澄液を、 VSVの感染したGM2504細胞におけるその細胞変性効果によ
り、インターフェロン産生についてアッセイした。
C5F−1促進細胞は、 FIcCormick、 F、、 et al、 M
ol Ce1l Biol(1984)土:166で述べられているように、5
0μg/−のポリICで誘導したときに、 100U/+n1の産生を示した。
これに対し同等に誘導された未処理細胞は30/艷以下の産生であった。
ヒト による オ C5F の ′佳
単球を3日間、±C5F−1と保温し、それから表1のように骨vBcsFの産
生を誘導した。示されている3つの代表的な実験は、異なる供与者由来の血液を
用いた。
(以下余白)
4賓
鍼−
それゆえに、 C5F−1はCSF−GM生産を促進する。
ネズミマクロファージによる重 の II:のコロニー 佳 との φ六
マクロファージの刺激をアッセイするために、L−細胞条件培地より得たネズミ
C3F−1を肉腫の標的を壊死させるネズミマクロファージの能力の促進を示す
アッセイで、 pcC5F−17マクロフアージを、 C3F−1存在下あるい
は非存在下で、1日間、インビトロで保温し、それからガンマ インターフェロ
ンを含む10%v/v conA誘導(10μg/−)の肺臓リンホカイン(L
K)に対して3H−チミジンラベルしたマウス肉腫TU5細胞を20:1の比で
混ぜた。続いて48時間にわたるラベルしたチミジンの放出を、腫瘍細胞壊死の
測定標準として用いた。
12000/mfcsF−1を含むネズミL−細胞条件培地としてC3F−1を
加える効果を、以下の表に示す。
(以下余白)
C5F−1+LK 49 26
CSF’4 LK 51 31
C5F−I C3F−1+LK 60 54CSF−1+LK 47 34
C5F−17
CSF−I LK 49 40
CSF−I C3F−1+LK ・69 97標的細胞を壊死させる能力の増加
が、 C5F−1を増殖の予備1日の間か、あるいは誘導期間かのどちらかに加
えるかで。
注目された。しかし、最も劇的な効果は、これら期間中の両方でC5F−1が存
在するときに、観察された。
単球やマクロファージの刺激の原因としての、細菌のリボ多糖(LPS)の汚染
の可能性を、除外した。用いたC3F−1のLPS含量は低かった( < 0.
3Hg/30000 C3F−1,カブトガニ遊走細胞の抽出液による)。抗C
5F−1カラムに通用することにより活性を除いた。ポリミキシンBをLPSを
中和させるのに用いた。
C3H/HeJマウス由来のマクロファージはC5F−1に応答するが。
LPSには応答しない。
CSF−GMを、5μg LPSのIV投投与5問ス肺より調製した。肺を切り
刻み,無血清培地で3日間保温し, YYG106アフイニテイーカラムを用い
て上澄液からC3F−1を枯渇させた(CSF−1含量を270U/−から78
U/−にまで減少させた)。C3F−Gを同様に処理したLDI無血清培地より
調製した. CSF−GMおよびC5F−Gの両含量を.コロニー促進アッセイ
により. 20000/mfでアッセイした。
腹膜マクロファージを.前出の培地のいずれかの40%か。
1日間20000/−のC3F−1でアッセイしたし一細胞培地かの。
いずれかで保温し,それから付加的な培地かLKで48時間保温し,上で述べた
ようにTυ5壊死をアッセイした。
結果を第6図に示す。C3F−1はTU5に対する毒性の顕著な増強を示したが
, C3F−GとC5F−GMのどちらも効果はなかった。
ネズミの ウィルス2 の 准
付着したネズミのチオグリコレート−誘導マクロファージを3日間C5F−1と
保温し, VSVで一晩感染させた。ポリミキシンBを試験サンプルに加え,イ
ンターフェロンのLPS誘導を阻止した。以下の表は,付着したままの細胞のク
リスタルバイオレット染色を示している。
(以下余白)
jL別
処理 クリスタル バイオレフト
培地/VSV無 ・158±.019
培地+VSV ・0583 +.02 ・049±.009CSF−1625
U/+d+VSV 、139±.01B ・177±.041250 + vs
v −167±.06 −205±.072500 + vSV −t6o±.
06 ・219±.045000 + VSV 、150±.03 −202±
.06以上より, C5F−1処理した細胞はvSvに対するマクロファージの
保護を示した。
E. 4. C5F−1のフォーミュレーション組換えにうより産生されたヒト
C5F−1は,標準的な製薬的手順を用いて投薬に用いられるよう作成できる。
通常のC5F−1は,注入できる形態で調製されるだろうし,また単一の活性の
ある成分として,あるいは他のタンパクまたは相補するか同様の活性を持つ他の
化合物と組合わせて用いてもよい。そのような他の化合物には,アドリアマイシ
ンのような別の抗腫瘍剤あるいはIL−1,−2,および−3.アルファー、ベ
ーター、およびガンマ−インターフェロンおよび腫瘍壊死因子ようなリンホカイ
ンが含まれる。C5F−1の活性成分の効果は,そのような付加的な成分の存在
により高められるもしくは改善されることがある。上記で述べたように、 C5
F−1は適当な血液細胞と有利な方法で相互作用をすることがあり、それゆえに
本発明の組成物は、 C5F−1とそのような細胞との保温混合液を含む。この
場合、付加的なリンホカインは存在してもしなくてもよい。そのような保温混合
液の上澄液分画か。
あるいは細胞も同様に含む完全な混合液かのどちらかを用いてもよい。
ネス°′ミ cSF 引7”O−プ゛
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ORTCN
Claims (22)
- 1.脊椎動物CSF−1の精製法であって,所望のCSF−1を含む溶液をイム ノアフィニティーカラムで処理すること,および得られたCSF−1含有分画を 続いて逆相HPLCにかけること,を包含する脊椎動物CSF−1の精製法。
- 2.前記CSF−1が哺乳動物CSF−1であり,そして前記イムノアフィニテ ィーカラムが,哺乳動物CSF−1に対し免疫化した哺乳動物により産生される 抗体を含有する請求の範囲第1項に記載の方法。
- 3.前記抗体がネズミL細胞CSF−1で免疫化したウサギにより産生される請 求の範囲第2項に記載の方法。
- 4.前記CSF−1が哺乳動物CSF−1であり,そして前記イムノアフィニテ ィーカラムがハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体を含有し,該 ハイブリドーマにおいて1パートナーが哺乳動物CSF−1に対し免疫化した哺 乳動物由来の抗体産生細胞である,請求の範囲第1項に記載の方法。
- 5.前記抗体がハイブリドーマYYG106により産生される請求の範囲第3項 に記載の方法。
- 6.前記逆相HPLCが0.1%TFA/30%アセトニトリル−0.1%TF A/60%アセトニトリルバッファー系を使用する請求の範囲第1項に記載の方 法。
- 7.請求の範囲第1項に記載の方法により調製される天然脊椎動物CSF−1。
- 8.以下のN末端配列を有する精製された天然CSF−1蛋白:【配列がありま す】.
- 9.以下のN末端配列を有する精製された天然CSF−1蛋白:【配列がありま す】.
- 10.以下の内部配列を有する精製された天然CSF−1蛋白:【配列がありま す】.
- 11.以下の配列から成る群より選択される配列を含有するDNA断片: 【配列があります】; 【配列があります】; 【配列があります】; 【配列があります】; 【配列があります】;および 【配列があります】.
- 12.第3図に示すDNA配列から成る群より選択される配列を含有するDNA 断片。
- 13.単球のインターフェロン産生を増強する方法であって,該単球を有効量の 精製天然CSF−1で処理することを包含する方法。
- 14.単球のTNF産生を増強する方法であって,該単球を有効量の精製天然C SF−1で処理することを包含する方法。
- 15.マクロファージによる標的細胞の壊死を増強する方法であって,該マクロ ファージを有効量の精製天然CSF−1で処理することを包含する方法。
- 16.単球のGM−CSF産生を増強する方法であって,該単球を有効量の精製 天然CSF−1で処理することを包含する方法。
- 17.マクロファージにウィルス感染耐性を誘導する方法であって,該マクロフ ァージを有効量の精製天然CSF−1で処理することを包含する方法。
- 18.被検体の免疫系を増強する方法であって,該被検体に有効量の精製天然C SF−1を投与することを包含する方法。
- 19.哺乳動物の免疫系を増強するための組成物であって,精製天然CSF−1 を少なくとも1つの付加成分と混合した状態で含有する組成物。
- 20.前記付加成分が製薬賦形剤である請求の範囲第19項に記載の組成物。
- 21.前記付加成分が細胞培養物の上清である請求の範囲第19項に記載の組成 物。
- 22.前記付加成分が細胞培養物である請求の範囲第19項に記載の組成物。
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